CN107498779A - 一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，包括：对模具进行开模、合模的开合模系统：包括上模取放机构以及下模升降机构；向模具注射胶料的注射系统；使胶料固化成型的固化系统；使模具沿流水线各工位移动的运输系统：包括流水线线体支撑架以及驱动模具移动的链传动机构，开合模系统、注射系统以及固化系统沿运输系统的传送方向依次布置，模具先后经开合模系统进行上料，经注射系统注胶、经固化系统固化，最后回到开合模系统卸料，完成密封圈直接在零件上成型。本发明通过注塑成型工艺使密封圈在零件密封表面直接成型，并通过流水线形式提高时间利用率和空间利用率。

Description

一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线
技术领域
本发明属于自动化技术领域，具体涉及一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线。
背景技术
近年来，我国汽车工业发展迅速，汽车制造过程中使用的密封产品在汽车的结构增强、密封防锈、减振降噪、隔热消音、紧固防松、内外装饰以及简化制造工艺、减轻车身重量等应用方面都起着特殊作用。现在的密封圈工艺一般都是密封圈单独生产，加工完成后再组装在零件上，这种生产工艺不仅效率低，而且密封性能也较差，因此诞生了一种新的密封圈成型工艺MIP(Mold-in-place)，它是通过注塑成型工艺在零件上直接成型密封圈，但目前这种注塑成型工艺在模具、注射和成型等各方面都和传统注塑成型工艺不同，存在很多不完善的地方，如生产节拍慢，零件密封效果不佳，时间及空间利用率低。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种高效可行的密封圈直接在零件上成型的生产流水线。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，包括：对模具进行开模、合模的开合模系统：包括上模取放机构以及下模升降机构；向模具注射胶料的注射系统；使胶料固化成型的固化系统；使模具沿流水线各工位移动的运输系统：包括流水线线体支撑架以及驱动模具移动的链传动机构；所述的开合模系统、注射系统以及固化系统沿所述的运输系统的传送方向依次布置，所述的模具先后经开合模系统进行上料，经注射系统注胶、经固化系统固化，最后回到开合模系统卸料，完成密封圈直接在零件上成型。
进一步地，所述的上模取放机构包括支撑各部件的上模支撑架、安装在上模支撑架上的托盘以及驱动托盘沿上模支撑架移动的开合模气缸。
进一步地，所述的下模升降机构包括模具升降平台以及设于模具升降平台下部的五点双曲肘内翻单元，所述的五点双曲肘内翻单元的末端杆与模具升降平台铰接，五点双曲肘内翻单元的水平杆与电动推杆固定连接并由电动推杆驱动进行上下升降运动。
进一步地，所述的注射系统包括注射组件架体、注射头、与真空装置相连的真空抽头、与气动装置相连的注射气缸，所述的注射气缸设于注射头以及真空抽头上部并控制它们进行上下移动。
进一步地，所述的注射组件架体由上部的大框架和下部的小框架组成，所述的注射头及真空抽头固定安装在小框架上，所述的注射气缸固定在大框架上，注射气缸的推杆末端与小框架固定连接，所述的注射头通过管道与胶料储备箱连接，所述的真空抽头设置在注射头的两侧。
进一步地，所述的链传动机构包括链轮、安装在链轮上的传动链、驱动链轮的电机和传动轴，所述的流水线线体支撑架上设有链轮导轨以及使模具转向的万向球台，所述的链轮导轨之间设有对模具定位的阻挡器，所述的阻挡器与气动装置相连。
进一步地，所述的万向球台安装在流水线的转角处，万向球台上表面设有万向球，并在侧面安装缓冲垫，所述的链轮沿链轮导轨两侧错位排列。
进一步地，所述的链轮(3044)设有链轮调整单元，包括链轮调整支撑架、滑动块、调整螺栓和滚动轴承，其中，滑动块套在链轮调整支撑架的通孔槽内，调整螺栓与滑块侧面的螺纹孔配合，滚动轴承的内圈和外圈分别与滑动块正面突出轴和链轮配合。
进一步地，所述的流水线线体支撑架采用工业铝型材制得，所述的阻挡器为QX-2阻挡器。
进一步地，所述的固化系统包括上箱体、下箱体和传送带，所述的上箱体和下箱体上下对称布置，所述的传送带设置于它们的中间，用于输送模具。
本生产流水线具体使用时，首先，将模具从初始位置放置在开合模系统上，开合模机构将模具顶至顶部进行开模动作，将上模固定在开合模系统上方，然后下模返回流水线线体上，在下模上放置物料，开合模机构将模具顶至顶部进行合模动作，并锁模，最后上下模闭合，一起返回流水线线体。运输系统将模具输送到注射系统，注射头和真空抽头一起工作，对模具密闭型腔注胶，运输系统再一次启动，将模具运输至固化系统，通过烘道加热，直至胶料固化，热固化后模具输送至烘道外，在流水线上通过一段较长的非工作区进行冷却，待模具充分冷却后返回开合模系统进行开模操作，在下模取出物料，即完成密封圈直接在零件上成型。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、运输系统采用流水线的生产方式，将各个加工工位布置在流水线上，提高时间利用率和空间利用率，密封圈可在零件密封面直接成型密封圈，加快生产节拍，提高加工效率。
2、通过注射头以及真空抽头对模具内的零件进行注胶，真空抽头加快胶料的流动，获得较好的密封效果。
3、通过万向球台实现转向，万向球台上设置缓冲垫，吸收模具原运动方向的动量，避免零件发生破坏。
4、设置阻挡器，使模具在相应工位处停下，其中选择QX-2阻挡器，采用弹簧吸振缓冲装置，具有较强的耐冲击性能，延长流水线的使用寿命。
5、链轮具有张紧程度调节功能，避免因链条松边垂度过大而产生啮合不良和链条振动现象。
附图说明
图1为本发明流水线的整体结构示意图；
图2为本发明流水线模具的上模结构示意图；
图3为本发明流水线模具的下模结构示意图；
图4为本发明流水线的工作流程图；
图5为本发明开合模系统的结构示意图；
图6为本发明五点双曲肘内翻单元的结构示意图；
图7为本发明注射系统的结构示意图；
图8为图7中的细节放大示意图；
图9为本发明万向球台的结构示意图；
图10为本发明流水线转角处的结构示意图；
图11为本发明链轮调整单元的结构示意图；
图12为本发明固化系统的结构示意图。
图中：开合模系统1、注射系统2、运输系统3、固化系统4、模具5、上模501、下模502、上模支撑架101、托盘102、开合模气缸103、下模升降机构104、模具升降平台1041、五点双曲肘内翻单元1042、注射组件架体201、大框架2011、小框架2012、注射头202、真空抽头203、注射气缸204、胶料储备箱205、万向球台303，万向球3031，缓冲垫3032，调整支撑架3041、滑动块3042、调整螺栓3043、链轮3044、滚动轴承3045，上箱体401、下箱体402、传送带403。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，如图1所示，包括开合模系统1、注射系统2、固化系统4、运输系统3和检测系统(未图示)。模具5结构如图2、3所示，由上模501和下模502组成。
其中，开合模系统1用于对生产完成的模具5进行开模，将前一生产周期已经完成的成品零件从模具5中取下，并放置新的半成品零件；注射系统2，用于向模具5中部注射胶料，同时在模具5两侧抽真空；固化系统4，用于使胶料在高温条件下固化成型；运输系统3，用于实现模具5在流水线上各个工位之间的移动和定位；检测系统，用于对对生产完成后的成品零件进行缺陷检测，提高密封圈生产质量。
作为一种可实施方式，可将运输系统3设置为方形，各个系统沿着运输系统3的传送方向锁形成的回路为：开合模系统1→注射系统2→固化系统4→开合模系统1，如图1所示。
具体地，首先将模具5从初始位置放置在开合模系统1上，开合模机构1将模具顶至顶部进行开模动作将上模501固定在开合模系统上方，然后下模502返回流水线线体上，在下模502上放置物料，下模升降机构104将模具5顶至顶部进行合模动作，并锁模，最后上下模闭合，一起返回流水线线体，运输系统3将模具5输送到注射系统2，注射头202和真空抽头203一起工作，对模具5密闭型腔注胶。运输系统3再一次启动，将模具5运输至固化系统4，通过烘道加热，直至胶料固化，热固化后模具5输送至烘道外，在流水线上通过一段较长的非工作区进行冷却。待模具5充分冷却后返回开合模系统1进行开模操作，在下模502取出物料，重复上一生产周期，流水线的工作流程图如图4所示。
如图5所示，开合模系统1包括上模支撑架101、托盘102、开合模气缸103和下模升降机构104，其中，上模支撑架101用于支撑起开合模系统1各部件并对它们进行定位，保持它们之间的相对位置关系；托盘102可沿平行于上模支撑架1短边方向移动，用于托起模具5开模后的上模501；开合模气缸103固定在上模支撑架101上，与气动装置相连，用于带动托盘102移动；下模升降机构104用于升降模具5进行开合模操作，开合模机构包括模具升降平台1041，用于支撑模具5，五点双曲肘内翻单元1042，结构如图6所示，它的末端杆10421与模具升降平台1041铰接，用于实现模具升降平台1041上下移动，并能够满足开合模时对模具5速度和合模力的要求；电动推杆，它的执行杆件与五点双曲肘内翻单元1042的水平杆10422固定连接，电动推杆为开合模的动力源，能带动所述五点双曲肘内翻单元1042进行开合模动作。由于注射系统2与开合模系统1并不在同一位置，因此对合模力的要求仅为能带动模具5完成合模动作即可。为了提高合模效率，并保证一定的合模准确性，要求合模启程速度快，终程速度慢，因此开合模机构选择电动推杆带动五点双曲肘内翻单元1042的结构形式。
模具5开模时，电动推杆带动模具升降平台1041上升，顶起模具5达到极限位置。然后开合模气缸103带动托盘102向模具内侧移动，托起上模501，最后电动推杆再带动模具升降平台1041下降，使下模502返回流水线线体。模具5合模时，电动推杆带动模具升降平台1041上升，顶起下模502达到极限位置。然后开合模气缸103带动托盘102向模具外侧移动，将固定在上模支撑架101上方的上模502与下模501合模并锁模。最后电动推杆再带动模具升降平台1041下降，使模具5返回流水线线体。
如图7和图8所示，注射系统2包括注射组件架体201、注射头202、真空抽头203、注射气缸204和胶料储备箱205。其中，注射组件架体201用于支撑起注射系统2各部件并对它们进行定位，保持它们之间的相对位置关系；注射头202固定安装在注射组件架体201的小框架2012上，用于向模具5中部注射胶料；真空抽头203固定安装在注射组件架体201的小框架2012上，与真空装置相连，用于在模具5两侧抽真空，加速胶料流动；注射气缸204固定安装在注射组件架体201的大框架2011上，与气动装置相连，用于带动注射头202和真空抽头203向下移动，插入模具5密闭型腔中；胶料储备箱205用于储存胶料，通过管道与注射头202相连接。
如图8所示，注射气缸204缸体固定安装在大框架2011上，推杆末端与小框架2012固定连接。当模具5到达注射系统时，注射气缸204推杆末端向下伸出，带动小框架2012下移，使注射头202和真空抽头203插入模具5密闭型腔中进行胶料注射。注射结束后注射气缸204推杆上升，使注射头202和真空抽头203拔出模具5密闭型腔。胶料储备箱205通过管道与注射头202相连接，能够源源不断地为注射头提供胶料。
运输系统3包括流水线线体支撑架、上链传动机构、阻挡器和万向球台303。其中，流水线线体支撑架用于支撑起运输系统3各部件并对它们进行定位，保持它们之间的相对位置关系；上链传动机构包括传动链、链轮、电机和传动轴，用于承载模具5，并使其在流水线上定向移动；阻挡器固定在流水线的轨道间，与气动装置相连，用于模具5在流水线上的定位，使其能够在某一位置停留进行相应的作业；万向球台303安装在流水线的转角处，用于模具5的转向。
流水线线体支撑架的搭建采用工业铝型材。其中，链轮导轨搭建采用6063型工业铝型材，流水线其他系统辅助搭建采用3030型工业铝型材。上链传动机构设置在工业铝型材上，当电机转动时，链条带动模具定向移动。为了使模具5在某一系统停下，还需在导轨中间安装阻挡器。本发明选择QX-2阻挡器，采用弹簧吸振缓冲装置，具有较强的耐冲击性能，可延长流水线的使用寿命。
如图9所示，万向球台303上表面安装了灵活滚动的万向球3031，并且在侧面安装了缓冲垫3032。如图10所示，万向球台303设置在流水线转角处，连接着垂直布置的两条导轨。万向球台303连接的一条轨道上，链轮301和链轮302相错排列。当模具5到达转角区域时，与链轮301带动的链条不产生接触。当模具5触碰万向球台303远边时，缓冲垫3032吸收原运动方向的动量，模具5与链轮302带动的链条产生接触，形成垂直与原线体的运动取向力，从而实现模具5的转向。
如图11所示，链轮调整单元由链轮调整支撑架3041、滑动块3042、调整螺栓3043、链轮3044和滚动轴承3045组成。其中，滑动块3042套在链轮调整支撑架3041的通孔槽内，可沿槽作自由移动；调整螺栓3043与滑块3042侧面的螺纹孔配合，转动调整螺栓3043可调整滑动块3042的位置；滚动轴承3045内圈和外圈分别与滑动块3042正面突出轴和链轮3044配合。链轮调整单元固定在导轨的末端，通过转动调整螺栓3043移动滑动块3042、链轮3044和滚动轴承3045，从而调整链轮3044之间的中心距，控制链轮3044传动的张紧程度，避免因链条松边垂度过大而产生的啮合不良和链条振动现象。
如图12所示，固化系统4包括上箱体401、下箱体402和传送带403，其中，上箱体401和下箱体402上下对称布置构成加热区，为了实现分段加热且受热均匀，加热区沿模具5输送方向共有八个温区，各个温区配置相同但温度不同，在每个温区中，上箱体401和下箱体402共同向中间吹拂热风，加热传送带区域，传送带设置于上箱体401和下箱体402的中间，用于输送模具5，使其匀速通过各个温区，实现分段加热固化。

Claims (10)

1.一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，包括：
对模具(5)进行开模、合模的开合模系统(1)：包括上模取放机构以及下模升降机构(104)；
向模具(5)注射胶料的注射系统(2)；
使胶料固化成型的固化系统(4)；
使模具(5)沿流水线各工位移动的运输系统(3)：包括流水线线体支撑架以及驱动模具(5)移动的链传动机构；
所述的开合模系统(1)、注射系统(2)以及固化系统(4)沿所述的运输系统(3)的传送方向依次布置，所述的模具(5)先后经开合模系统(1)进行上料，经注射系统(2)注胶、经固化系统(4)固化，最后回到开合模系统(1)卸料，完成密封圈直接在零件上成型。
2.根据权利要求1所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的上模取放机构包括支撑各部件的上模支撑架(101)、安装在上模支撑架(101)上的托盘(102)以及驱动托盘(102)沿上模支撑架(101)移动的开合模气缸(103)。
3.根据权利要求1所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的下模升降机构(104)包括模具升降平台(1041)以及设于模具升降平台(1041)下部的五点双曲肘内翻单元(1042)。
4.根据权利要求1所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的注射系统(2)包括注射组件架体(201)、注射头(202)、与真空装置相连的真空抽头(203)、与气动装置相连的注射气缸(204)，所述的注射气缸(204)设于注射头(202)以及真空抽头(203)上部并控制它们进行上下移动。
5.根据权利要求4所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的注射组件架体(201)由上部的大框架(2011)和下部的小框架(2012)组成，所述的注射头(202)及真空抽头(203)固定安装在小框架(2012)上，所述的注射气缸(204)固定在大框架(2011)上，注射气缸(204)的推杆末端与小框架(2012)固定连接，所述的注射头(202)通过管道与胶料储备箱(205)连接，所述的真空抽头(203)设置在注射头(202)的两侧。
6.根据权利要求1所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的链传动机构包括链轮(3044)、安装在链轮(3044)上的传动链、驱动链轮(3044)的电机和传动轴，所述的流水线线体支撑架上设有链轮导轨以及使模具(5)转向的万向球台(303)，所述的链轮导轨之间设有对模具(5)定位的阻挡器，所述的阻挡器与气动装置相连。
7.根据权利要求6所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的万向球台(303)安装在流水线的转角处，万向球台(303)上表面设有万向球(3031)，并在侧面安装缓冲垫(3032)，所述的链轮沿链轮导轨两侧错位排列。
8.根据权利要求6所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的链轮(3044)设有链轮调整单元，包括链轮调整支撑架(3041)、滑动块(3042)、调整螺栓(3043)和滚动轴承(3045)，其中，滑动块(3042)套在链轮调整支撑架(3041)的通孔槽内，调整螺栓(3043)与滑块(3042)侧面的螺纹孔配合，滚动轴承(3045)的内圈和外圈分别与滑动块(3042)正面突出轴和链轮(3044)配合。
9.根据权利要求6所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的流水线线体支撑架采用工业铝型材制得，所述的阻挡器为QX-2阻挡器。
10.根据权利要求1所述的一种密封圈直接在零件上成型的生产流水线，其特征在于，所述的固化系统(4)包括上箱体(401)、下箱体(402)和传送带(403)，所述的上箱体(401)和下箱体(402)上下布置，所述的传送带(403)设置于它们的中间，用于输送模具(5)。
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